Древний Египет. Храмы, гробницы, иероглифы - Барбара Мертц Страница 10

Относительная хронология, как у Питри, ставит проблемы одного порядка; абсолютное датирование имеет собственные трудности, и не маленькие. Прилагательное абсолютный звучит обманчиво. Как может быть абсолютной система, которая дает три альтернативные даты для такого события, как начало правления I династии? Нам следовало бы ожидать одну дату или вовсе никакой. Рассмотрим теперь некоторые приемы, применяемые в египетской хронологии. Это сложный предмет, и он заслуживает отдельного раздела.

4. ЗАТРУДНЕНИЯ СО ВРЕМЕНЕМ

Если читатель подкован в археологических делах, он может дать краткий и ясный ответ на все хронологические проблемы: углерод-14. Он, однако, ошибется по двум пунктам: нет ничего краткого и ясного в радио-углеродном анализе или в его применении к историческим проблемам и он не решил ни одного из хронологических вопросов династического Египта. Анализ действительно фантастически полезен в других периодах прошлого, особенно в тех весьма отдаленных эрах, которые являются скорее областью археолога-антрополога, чем археолога-историка. Но в случае Египта именно ранее установленная система датирования помогла подтвердить ценность радиоуглеродного анализа, а не наоборот.

Читатель дикий мог бы тут, повторяя Марка Твена, разумно спросить: «Тогда к чему об этом говорить?» На этот вопрос имеется несколько хороших, логичных ответов. Один из них в том, что радиоуглеродный метод очень полезен при изучении египетской предыстории, другой – что это только один из ряда взаимосвязанных методов, великий дар физических наук истории, заслуживающий большего, чем беглое упоминание. Но для меня реальная причина для рассмотрения радиоуглеродного метода состоит в том, что я очарована его невероятностью. 50 лет назад предположение, что физик может определить возраст куска дерева с помощью чисто физических, лабораторных методов, показалось бы полным абсурдом. В этом и состоит реальная увлекательность археологии и жизни вообще: горизонт того, что может быть познано, не ограничен тем, что уже познано. И конечно, развитие радиоуглеродного метода есть само по себе захватывающее интеллектуальное приключение.

В 1945 г. д-р Уиллард Либби из Чикагского университета изучал воздействие нейтронов космических лучей на атмосферный водород. Результатом их столкновения была подлинная, хоть и крошечная, ядерная реакция; ее продуктом был радиоактивный изотоп – радиоуглерод с атомным весом 14 (С14). Либби утверждал, что, поскольку его химическое поведение было таким же, как у обычного углерода, этот углерод-14 (или радиоуглерод) должен формировать молекулы двуокиси углерода и смешиваться с обычным углекислым газом атмосферы. Каждый школьник знает из курса биологии, что двуокись углерода – углекислый газ – поглощается растениями в процессе фотосинтеза. Поскольку животные питаются растениями, следует вывод, логичный, хоть и несколько пугающий: вся живая материя должна быть слабо радиоактивна благодаря крошечной порции радиоуглерода, которую она усваивает.

Первое подтверждение теории д-ра Либби пришло из положительно бесславного источника – из метана, выделяемого балтиморской системой канализации. Разлагающаяся органика не только проявляла радиоактивность, но содержала именно ту долю радиоуглерода, которую предсказал Либби. Последующие проверки были проведены на образцах дерева, нефти и других органических материалов со всего мира. Доля радиоуглерода совпадала с предсказанной.

Это было хорошее подтверждение теории, и более того, д-р Либби немедленно увидел возможное применение радиоуглеродного метода к датированию. Среди его образцов были кусочки дерева из гробниц Снофру и Джосера, царей III и IV династий. Даты радиоуглеродного анализа совпали с датами, которые археологи рассчитали самостоятельно.

Как это работает? Очевидно, лабораторный аппарат не содержит неонового циферблата, на котором зажигается цифра 4500 лет. Прежде чем преобразовать лабораторные результаты в годы, необходимо проделать массу работы.

Возьмем для примера специфический органический объект – скажем, древесину дуба. Когда дерево умерло, оно, разумеется, перестало поглощать радиоуглерод. Пока оно лежало в земле или в стенах здания в качестве досок, радиоуглерод, который древесина содержала при жизни, в силу своей неустойчивости, начинал распадаться. Д-р Либби подсчитал, что скорость распада составляет около 1 процента за каждые 80 лет. Процесс распада имеет экспоненциальный характер: то есть в первые 80 лет распадается 1 процент всего радиоуглерода, в следующие 80 лет 1 процент оставшегося объема и т. д. Ученые говорят о скорости распада в терминах периода полураспада – периода времени, за который распадается половина первоначального содержания радиоуглерода. По последним измерениям, период полураспада С14 равен 5568 лет.

Таким образом, измеряя объем радиоуглерода, сохранившегося в нашей дубовой древесине или в любом ее куске, мы можем подсчитать (хоть это звучит просто, но простым не является), сколько прошло лет с тех пор, как дерево перестало жить. Метод поистине блестящий. Но он имеет некоторые ограничения.

Они возникают по разным причинам. Одна из них – проблема роста ошибки. Вы, может быть, видели радиоуглеродную датировку в публикациях, она выглядит примерно как 3325 плюс-минус 150 лет. «Плюс-минус» указывает диапазон возможных ошибок. Чем старше дата, тем ошибка больше. Откуда берутся эти неточности? Ну, во-первых, очень трудно получить незасоренный образец, свободный от современных органических веществ. Если образец, с которым мы работаем, невелик по возрасту, он содержит большую часть первоначального радиоуглерода; следовательно, примесь современного радиоуглерода составит только малую долю общего объема и не слишком исказит результаты. Но если нашему объекту 30 тысяч лет, то он потерял почти весь первоначальный объем С14, остаток настолько мал, что его трудно обнаружить даже прецизионными лабораторными инструментами, и любая примесь в громадной степени исказит результаты.

Проблема загрязнения была серьезной проблемой вначале, когда метод был новым и неосвоенным; полевые рабочие паковали образцы в солому или позволяли корням живых деревьев попадать в контейнеры. Другим источником загрязнения является сама атмосфера; лабораторные инструменты должны быть тщательно защищены от космических лучей и сами должны быть полностью свободны от радиоактивного загрязнения. В XX столетии состав атмосферы изменился не столько из-за атомных взрывов, сколько из-за освобождения «старого» углерода в результате сгорания угля и нефти в период индустриальной революции.

Все эти факторы влияют на точность радиоуглеродного датирования. Кроме того, имеется таинственная «систематическая неопределенность», причины которой остаются неизвестными. Она дает ошибки в 100–200 лет. Дальнейшие ограничения вытекают из факта, что только некоторые материалы годятся для обработки. Лучшие – хорошо сохранившееся дерево и древесный уголь; кости, по различным причинам, дают неудовлетворительные результаты. Образец для проверки должен быть сожжен, что означает трудности с получением исторически или художественно ценных образцов. И по причине быстрой (в геологических терминах) скорости распада углерода-14 метод нельзя использовать с материалами, которые старше 70 тысяч лет. Очень давний срок, с нашей точки зрения, но это мешает археологам, которые работают с ископаемым человеком и его непосредственными предками.